微機(jī)原理課程設(shè)計(jì)--交通燈

1、<p>　　課程設(shè)計(jì)題目 交通燈控制</p><p><b>　　課程設(shè)計(jì)目的</b></p><p>　　綜合運(yùn)用《微機(jī)原理與應(yīng)用》課程知識(shí)，利用集成電路設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)一些中小規(guī)模電子電路或者完成一定功能的程序，以復(fù)習(xí)鞏固課堂所學(xué)的理論知識(shí)，提高程序設(shè)計(jì)能力及實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)、繪制系統(tǒng)電路圖的能力，為實(shí)際應(yīng)用奠定一定的基礎(chǔ)。</p><p>

2、;　　掌握8255A方式0的使用與編程方法</p><p>　　PC機(jī)及配套的接口電路實(shí)驗(yàn)裝置</p><p>　　IC芯片：8255A應(yīng)用和8253</p><p><b>　　課程設(shè)計(jì)內(nèi)容</b></p><p>　　采用8255A設(shè)計(jì)交通燈控制的接口方案</p><p>　　采用8253設(shè)計(jì)

3、延時(shí)電路</p><p><b>　　插接電路</b></p><p><b>　　編寫控制程序</b></p><p>　　課程設(shè)計(jì)過程1、設(shè)計(jì)原理</p><p>　　82558255是Intel公司生產(chǎn)的可編程并行I/O接口芯片，有3個(gè)8位并行I/O口。具有3個(gè)通道3種工作方式的可編程

4、并行接口芯片（40引腳）。其內(nèi)部與引腳圖如圖所示：</p><p>　　8255有三個(gè)端口A、B、C端口，3種不同的工作方式，在其控制字的作用下使某一個(gè)端口工作于某一種工作狀態(tài)下。</p><p><b>　　8253</b></p><p>　　intel8253是NMOS工藝制成的可編程計(jì)數(shù)器/定時(shí)器，其 </p>

5、<p>　　內(nèi)部有三個(gè)計(jì)數(shù)器，分別成為計(jì)數(shù)器0、計(jì)數(shù)器1和計(jì)數(shù)器2，他們的機(jī)構(gòu)完全相同，如圖所示：</p><p>　　每個(gè)計(jì)數(shù)器的輸入和輸出都決定于設(shè)置在控制寄存器中的控制字，互相之間工作完全獨(dú)立，采用減1計(jì)數(shù)方式。控制字如圖所示：</p><p>　　在門控信號(hào)有效時(shí)，每輸入1個(gè)計(jì)數(shù)脈沖，通道作1次計(jì)數(shù)操作。當(dāng)計(jì)數(shù)脈沖是已知周期的時(shí)鐘信號(hào)時(shí)，計(jì)數(shù)就成為定時(shí)。各通道可有6種可供

6、選擇的工作方式， 以完成定時(shí)、計(jì)數(shù)或脈沖發(fā)生器等多種功能。在這里我們主要采用方式0：計(jì)數(shù)結(jié)束產(chǎn)生中斷 (由低電平變?yōu)楦唠娖?。其波形圖如圖所示：</p><p>　　a. 寫CW后：OUT=0，直到計(jì)數(shù)到0</p><p>　　b. 寫N后：下1個(gè)CLK脈沖下降沿開始計(jì)數(shù)</p><p>　　c. 計(jì)數(shù)過程中，可重寫N，重寫N后，同b.</p>&l

7、t;p>　　d. GATE的作用：GATE=1計(jì)數(shù)、=0暫停計(jì)數(shù)</p><p>　　e. 計(jì)數(shù)到0：OUT=1，直到再寫CW或N</p><p><b>　　2、方案設(shè)計(jì)</b></p><p>　　考慮普通十字路口，交通燈的控制可分東西向和南北向兩組，每組可用紅、黃、綠三個(gè)燈進(jìn)行交通管理，所以本方案要點(diǎn)是至少對(duì)六個(gè)交通燈進(jìn)行控制。由于

8、燈光控制只需要開、關(guān)兩個(gè)狀態(tài)，所以可以采用開關(guān)量實(shí)施控制。開關(guān)量的輸出可以采用8255A的端口，由于開關(guān)量有6位，所以采用8位端口，又因?yàn)闊艄饪刂撇恍枰?lián)絡(luò)信號(hào)，所以按照方式0輸出即可。由于題目要求時(shí)間的控制精確，所以我們?cè)谶@里運(yùn)用8253芯片定時(shí)控制。首先我們確定使用8255端口A與交通燈的連接方式，如下表所示（假定發(fā)光狀態(tài)為高電平有效）：</p><p>　　由上表可知狀態(tài)變換流程為：</p>

9、<p>　　其中狀態(tài)1和4持續(xù)30秒，其它狀態(tài)持續(xù)0.5秒；又狀態(tài)2各狀態(tài)3，狀態(tài)5和狀態(tài)6之間各循環(huán)5次。整個(gè)控制過程，要按照上面的流程，依次把相應(yīng)的控制碼輸出到8255的端口A，時(shí)間由8253定時(shí)控制，6個(gè)交通燈就能夠按照要求實(shí)現(xiàn)交通管理了。</p><p><b>　　3、電路插接</b></p><p><b>　　4、編程與運(yùn)行</

10、b></p><p>　　data segment</p><p>　　out_code db 14h,5dup(12h,10h),41h,5dup(21h,01h),0</p><p><b>　　data ends</b></p><p>　　code segment</p><p>　

11、　assume cs:code,ds:data</p><p>　　start: mov ax,data</p><p><b>　　mov ds,ax</b></p><p>　　mov dx,307h ;8255控制端口地址</p><p>　　mov al,80h ;1000 0000 8255端口A工作于0方

12、式下</p><p><b>　　out dx,al</b></p><p>　　mov dx,304h ;8255端口A地址</p><p>　　loop0: lea si,out_code</p><p>　　loop1: mov al,[si]

13、 </p><p>　　and al,al ;al=al</p><p>　　jz loop0 ;al=0,zf=1,跳轉(zhuǎn)到loop0</p><p><b>　　out dx,al</b></p><p><b>　　inc si</b></p><p&

14、gt;　　test al,44h ;al和44h相與的結(jié)果去影響標(biāo)志位ZF</p><p><b>　　jz l1</b></p><p>　　delay 10,00 ；編譯的時(shí)候，這里有點(diǎn)問題。 </p><p>　　delay macro a,b </p><p><b>

15、　　push dx</b></p><p><b>　　push ax</b></p><p>　　mov dx,383h ;8253控制端口地址</p><p>　　mov al,31h ;0011 0001 8253工作于計(jì)數(shù)器0的工作方式0下的BCD計(jì)數(shù)，先寫低字后寫高字。</p><p>&l

16、t;b>　　out dx,al</b></p><p>　　mov dx,380h ;選中8253計(jì)數(shù)器0，然后向其內(nèi)依次寫入數(shù)據(jù)。</p><p><b>　　mov al,b</b></p><p><b>　　out dx,al</b></p><p><b>　

17、　mov ah,a</b></p><p><b>　　out dx,al</b></p><p><b>　　pop ax</b></p><p>　　pop dx </p><p><b>　　endm</b></p><p>　

18、　l1: nop </p><p><b>　　nop</b></p><p><b>　　nop</b></p><p><b>　　nop</b></p><p>　　mov ah,0bh ;檢測鍵盤有無輸入</p><p><b>

19、　　int 21h</b></p><p>　　and al,al ;al=al</p><p><b>　　jz loop1</b></p><p>　　xor al,al ;關(guān)燈</p><p><b>　　out dx,al</b></p><p>　　

20、mov ah,4ch</p><p><b>　　int 21h</b></p><p>　　code ends</p><p>　　end start</p><p><b>　　課程設(shè)計(jì)小結(jié)</b></p><p>　　交通燈是一個(gè)很熟悉的課題，因?yàn)樵跀?shù)電的課程設(shè)計(jì)的

21、時(shí)候研究過類似的問題，不過那是一些相關(guān)芯片來完成的。當(dāng)然，本次課程有它自己的獨(dú)特之處，我個(gè)人認(rèn)為那就是他的靈便性，因?yàn)橹恍枰囊恍┫嚓P(guān)程序就可以使其工作在不同的狀態(tài)下，也許這里體現(xiàn)了尋么一點(diǎn)點(diǎn)的循環(huán)利用，當(dāng)然了這有點(diǎn)牽強(qiáng)。怎么說呢？通過本次課程設(shè)計(jì)，加深了對(duì)書本相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的了解的同時(shí)，也還有很多疑惑的地方。比如說在8253定時(shí)結(jié)束，是如何返回程序的，這一點(diǎn)還不是完全了解，也就是說中斷這塊還有待理解提高。前面提到的了數(shù)電的課設(shè)，所以在做